ستاره‌شناسان به تازگی یک کهکشان رادیویی را پیدا کردند که به یک بلازار تبدیل شد!!

(NASA/JPL-Caltech)

ستاره شناسان یک مورد نادر از تغییر شکل کهکشان را مشاهده کرده‌اند.

چند دهه پیش، یک جرم در فاصله 630 میلیون سال نوری از ما به نام PBC J2333.9-2343 به عنوان یک کهکشان رادیویی غول پیکر طبقه بندی شد. ساختارهای بزرگ و پرتاب کننده رادیویی عمود بر خط دید ما را نشان داد که توسط جتهای عظیمی تشکیل شده بودند که زمانی از مرکز کهکشان فوران می‌کردند.

با این حال، مشاهدات جدیدتر نشان می دهد که هسته کهکشان دوباره روشن شده است و اکنون جت خود را مستقیماً به سمت ما نشانه گرفته است.

این جای نگرانی نیست. در واقع، نسبتاً رایج است. خیلی رایج است، در واقع، ما یک نام برای آن داریم. یک بلازار با طبقه‌بندی جدید خود، blazar PBC J2333.9-2343 می‌تواند درک عمیق‌تری از چگونگی تغییر کهکشان‌ها، حتی در مقیاس‌های زمانی انسانی به ما بدهد.

کهکشان‌ها در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی هستند، اما بر اساس فعالیت ابرسیاه‌چاله‌های پرجرم در هسته‌شان، سطوح فعالیت متفاوتی نیز دارند. به عنوان مثال کهکشان راه شیری یک کهکشان نسبتا آرام است. ابرسیاهچاله پرجرم ما نسبتاً غیرفعال است و فقط مقدار کمی ماده ایجاد می‌کند.

یک ابرسیاهچاله پرجرم که به طور مثبت غبار و گاز را از فضای اطراف خود بیرون می ریزد بسیار متفاوت به نظر می‌رسد. آن ماده یک چنبره و دیسکی را تشکیل می‌دهد که دور سیاهچاله می‌چرخد. نیروهای گرانشی و اصطکاک شدید موجود باعث می‌شود که این دیسک با نور در سراسر طیف الکترومغناطیسی شعله‌ور شود.

از لبه داخلی دیسک، مواد روی سیاه‌چاله می‌افتند، مانند آبی که در سینک ظرفشویی می‌چرخد. اما همه آن مطالب فراتر از افق رویداد ختم نمی‌شود. مقداری از آن در امتداد خطوط میدان مغناطیسی خارج از سیاهچاله هدایت ‌شده و شتاب می‌گیرد. هنگامی که این ماده به قطبها می‌رسد، با سرعت فوق‌العاده‌ای به فضا پرتاب می‌شود و جتهای پلاسما را تشکیل می‌دهد که با درصد قابل توجهی از سرعت نور در خلاء به فضا فوران می‌کنند.

تصویری از PBC J2333.9-2343 که با استفاده از Pan-STARRS به دست آمده است. (موسسه نجوم در دانشگاه هاوایی)

هنگامی که سیاهچاله غذای خود را صرف کرد و دوباره آرام شد، آنچه از آن جتها باقی می‌ماند می‌تواند به حرکت در فضا ادامه دهد و در لوبهایی پخش شود که به انتشار امواج رادیویی ادامه می‌دهند که به عنوان کهکشانهای رادیویی غول پیکر شناخته می‌شوند و می‌توانند عظیم‌الجثه باشند. PBC J2333.9-2343 دارای چنین لوبهای رادیویی، شواهدی از فعالیت سیاهچاله‌های گذشته است که در مجموع فاصله 3.9 میلیون سال نوری را در بر می‌گیرد.

اما کهکشان برخی رفتارهای عجیب و غریب در طول موج‌های مختلف از خود نشان داده است و گروهی از اخترشناسان به رهبری اخترفیزیکدان لورنا هرناندز-گارسیا از مؤسسه اخترفیزیک هزاره در شیلی را به این ایده سوق داد که PBC J2333.9-2343 اکنون ممکن است یک بلازار باشد. آنها در سال 2017 مقاله ای را منتشر کردند که در آن استدلال خود را بیان می‌کرد و اکنون شواهد مشاهداتی را برای تطابق به دست آورده‌اند.

هرناندز-گارسیا توضیح می‌دهد: “ما شروع به مطالعه این کهکشان کردیم زیرا ویژگی‌های عجیبی از خود نشان داد.” فرضیه ما این بود که جت نسبیتی سیاهچاله فوق‌العاده آن جهت خود را تغییر داده است و برای تأیید این ایده باید مشاهدات زیادی انجام می‌دادیم.

تیم تحقیقاتی تحقیقات بسیار کاملی را انجام داد و مشاهدات را در طول‌موج های رادیویی، مادون قرمز، نوری، فرابنفش، اشعه ایکس و پرتو گاما جمع‌آوری کرد. سپس، آنها داده‌های رصدی خود را با پایگاه داده‌ای بزرگ از کهکشان‌های بلازار و غیر بلازار مقایسه کردند.

نتایج نشان داد که ویژگی‌های J2333.9-2343 با کهکشان‌های بلازار همخوانی بیشتری دارد که نشان می‌دهد کهکشان به نحوی چشمگیر تا 90 درجه تغییر جهت داده است، به طوری که سیاه‌چاله آن یکی از جت‌های خود را به سمت ما نشانه گرفته است.

هرناندز-گارسیا می‌گوید: «این واقعیت که ما می‌بینیم هسته دیگر  لوب‌ها را تغذیه نمی‌کند به این معنی است که آنها بسیار پیر هستند. آنها یادگار فعالیتهای گذشته هستند، در حالی که ساختارهای نزدیک به هسته نشان دهنده جتهای جوانتر و فعالتر هستند.

در مورد اینکه چگونه سیاهچاله میتواند موقعیت خود را به طور چشمگیری تغییر دهد، هنوز ناشناخته است. فقدان مشخصی از فعالیت بین لوبها و کهکشان شناسایی شده است که نشان می‌دهد سیاهچاله در طول یک رویداد بزرگ، مانند برخورد و ادغام با کهکشان دیگر، به طرفین برخورد کرده است.

به نوبه خود، این امر می‌تواند به این معنی باشد که ما برای اولین بار به دنبال چیزی هستیم که محققان آن را “مورد بسیار استثنایی جهتگیری مجدد جت” می‌نامند، که J2333.9-2343 را تغییر می دهد و منجر به طبقه بندی مجدد آن از یک کهکشان رادیویی غول پیکر به یک کهکشان بلازار می‌شود.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Astronomers Just Found a Radio Galaxy That Turned Into a Blazar

By MICHELLE STARR 02 April 2023

https://www.sciencealert.com/astronomers-just-found-a-radio-galaxy-that-turned-into-a-blazar